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  • 1 # lanfengz3

    促使液體表面收縮的力叫做表面張力。即液體表面相鄰兩部分之間,單位長度內互相牽引的力。如液麵被長度為L的直線分成兩部分,這兩部分之間的相互拉力F是垂直於直線L,並與表面相切。則(見圖1)

      比例係數σ就是液體的表面張力係數,它表示液體表面相鄰兩部分間單位長度的相互牽引力。

      如果液體表面積增大ΔS,液體表面自由能增加ΔE,則表面張力係數σ等於增加單位表面積時,外力所需作的功,也可用下式表示σ=ΔE/ΔS(見圖2)

      這說明,表面張力係數σ在數值上等於增加單位表面積時所增加的表面能,在等溫條件下能轉變為機械能的表面內能部分,在熱力學中稱為表面自由能。從能的角度看,表面張力係數σ就是增加單位表面時所增加的表面自由能。液體表面張力系數的性質表現為:1.液體不同表面張力係數不同。例如,密度小的,容易蒸發的液體表面張力系數小,如液氫和液氦;已熔化的金屬表面張力係數則很大;2.表面張力係數隨溫度的升高而減小,近似地為一線性關係;3.表面張力係數的大小還與相鄰物質的化學性質有關;4.表面張力係數還與雜質有關,加入雜質可促使液體表面張力系數增大或減小。一般說來醇、酸、醛、酮等有機物質大都是表面活性物質,比水的表面張力係數小得多。例如,在鋼液結晶時,加入少量的硼,就是為了促使液態金屬加快結晶的速度。

      毛細現象與表面張力係數

      毛細現象中液體上升、下降高度。h的正負表示上升或下降。

      浸潤液體上升,接觸角為銳角;不浸潤液體下降,接觸較為鈍角。

      上升高度h=2*表面張力係數/(液體密度*重力加速度g*液麵半徑R)。

      上升高度h=2*表面張力係數*cos接觸角/(液體密度*重力加速度g*毛細管半徑r

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